sábado, 24 de mayo de 2008

Problema2. VAD.

Ej2. Para el experimento aleatorio de lanzamiento de dos dados, se define la variable aleatoria X como “el menor de los dos números obtenidos”.


Halla y represente gráficamente las funciones de probabilidad y distribución. Calcula la media y la varianza de X.


El espacio muestral del experimento de lanzar dos dados, es el siguiente:


= {11, 12, 13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 61, 62, 63, 64, 65, 66}


Donde el primer elemento corresponde al primer dado, y el segundo al segundo dado, por ejemplo:


12:

1 Primer dado.

2 Segundo dado.


El espacio muestral contiene 36 elementos, la probabilidad de salir cualquier par de datos, es la misma, por lo tanto tienen una probabilidad de 1/36.


La variable aleatoria definida por el enunciado, X, “el menor de los números obtenidos”, hallamos su función de probabilidad:


El menor sea un 1, X = 1: Existen 11 posibilidades entre todos los elementos del espacio muestral de que el menor valor sea un 1. Por lo tanto, su probabilidad es:


P(X = 1) = 11/36


El menor sea un 2, X = 2: Existen 9 posibilidades entre todos los elementos del espacio muestral de que el menor valor sea un 2. Por lo tanto, su probabilidad es:


P(X = 2) = 9/36


El menor sea un 3, X = 3: Existen 7 posibilidades entre todos los elementos del espacio muestral de que el menor valor sea un 3. Por lo tanto, su probabilidad es:


P(X = 3) = 7/36


El menor sea un 4, X = 4: Existen 5 posibilidades entre todos los elementos del espacio muestral de que el menor valor sea un 4. Por lo tanto, su probabilidad es:


P(X = 4) = 5/36


El menor sea un 5, X = 5: Existen 3 posibilidades entre todos los elementos del espacio muestral de que el menor valor sea un 5. Por lo tanto, su probabilidad es:


P(X = 5) = 3/36


El menor sea un 6, X = 6: Existen 1 posibilidades entre todos los elementos del espacio muestral de que el menor valor sea un 6. Por lo tanto, su probabilidad es:


P(X = 6) = 1/36


Representamos gráficamente la función de probabilidad:




Donde el Eje X son los posibles valores de la variable aleatoria X, y el Eje Y, es la probabilidad que toma dicha variable aleatoria en los puntos correspondientes.


Una vez obtenida la función de probabilidades para cada caso, pasamos a obtener su función de distribución (o función de probabilidad acumulada):


El menor sea un 1, F(1) = P(X 1) = 11/36


El menor sea un 2, F(2) = F(1) + P(X = 2) = 11/36 + 9/36 = 20/36


El menor sea un 3, F(3) = F(2) + P(X = 3) = 20/36 + 7/36 = 27/36


El menor sea un 4, F(4) = F(3) + P(X = 4) = 27/36 + 5/36 = 32/36


El menor sea un 5, F(5) = F(4) + P(X = 5) = 32/36 + 3/36 = 35/36


El menor sea un 6, F(6) = F(5) + P(X = 6) = 35/36 + 1/36 = 1


Representamos gráficamente la función de distribución:




Una vez calculadas la función de probabilidad y representada gráficamente, y la función de distribución y representada también, pasamos a obtener la media y la varianza.


Para la media, usamos la expresión de la esperanza:


E(X) = Σx·Px(x)


Por lo tanto, la esperanza es:


E(X) = 1·11/36 + 2·9/36 + 3·7/36 + 4·5/36 + 5·3/36 + 6·1/36 = 91/36


Para la varianza, usamos la siguiente expresión:




Obteniéndose:


σ² = [1²·11/36 + 2²·9/36 + 3²·7/36 + 4²·5/36 + 5²·3/36 + 6²·1/36] - (91/36)² = 2555/1296



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